高中物理、化学、数学那些难题对搞科研的人来说有用吗？
类似于物块在斜坡上划来划去，几个弹簧求瞬时速度，拿绳子吊物体受到几个力的 ，高中物理那些难题科研的时候会遇到吗？ 还有高中化学那些超难的解答题 ，真正做实验时有用吗？为什么考试这些难题非得笔试而不是做实验？ 我认为，考试考点书中基础概念就够了，然后让那些对某方面有兴趣的人去研究那方面，然后考试时应该靠动手实验 ：给一张白纸，将实验步骤记录下来，自己动手，再判定分数。现在考那些超难的题 ，我们不能做实验，只能推断，这样有用吗？
题主同学你好，我想作为一名教师说几句。
我想请你先思考一下这个问题：为什么我们要做题。
如果你觉得思考完毕了，请继续往下看，下面是我的回答。
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首先，我们要先讨论另外一个重要的话题：我们上学究竟在学什么？
（因为我没有找到合适的答案来引用，所以我决定自己回答来作为背景知识。觉得这部分离题的同学可以跳过）
我想，你肯定听到过很多的回答，而且也会有很多人告诉你：“现在学的那些物理啊，化学啊都是白费，以后去搞科研的能有多少？”“我以后打算搞金融，学化学有什么用？”“这些太简单，科研根本用不上”如此之类的。
我想说说我的看法：
1、学知识。是的，这些知识就是书上的那些公式、定理等等。我们上学的确在学习这些基础知识，甚至是很多人多年之后完全不会用到的“基础知识”。为什么学没用的东西？这些东西真的是没用的吗？请看下一条。
2、学会“如何学习”。很多人都会忽视这一点，甚至是成年人。如果你去问那些长辈，比你知识更丰富的人，他们都会告诉你中学的知识真的只是很小的一部分。将来进入大学踏入社会之后，你会发现所要学习的东西简直是数不胜数。所以就会有人嘲笑我们的学生，连这么点知识都学不会。其实呢，一半正确一半错误。高中的知识的确不能算多，但是学习起来却并不是那么容易的事情。我们花了那么多的时间来学习“不那么多”的知识，其实更重要的是学会【如何快速有效的掌握新知识】。而这一点往往就决定了你今后在职业化方向上能走多快，走多远。
高中的知识究竟有多小？我上了本地最优秀的高中，高二的时候，学校会先发高三的书。在高三数学刚学习完第一章的时候，我就已经把高三的数学全部自学完毕了，上数学课的时候我在做自己买的习题书。你觉得我很厉害？我隔壁的同学在开学之前就自学完毕了，他上数学课的时候在背牛津词典，因为他英语很差。我并不是在吹嘘自己有多厉害，事实上我的成绩在全校也只能排到200名外，高考分数也并不算很高。但是我想从这个故事里告诉你的是：高中的知识其实并不多，你只要掌握技巧，在很短时间内就可以自学掌握了。为什么学校的老师会讲那么慢？因为他们要照顾那些大多数自学能力一般的同学。所以，我想从这里你应该可以看到自学的收益了。我们的学时设计是绰绰有余的，给了我们同学那么多的时间，其实就是想让学生们学会如何有效的快速学习。因为掌握了这一点之后，将来进入大学踏入社会之后，学得快学得好的人永远是有优势的。
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2014/2/13补充：我发现第2条并不能充分说明我的观点，所以在此补充。
希望第一次看此答案的人先把下面的内容看完再回来看这条补充信息，因为里面包含了部分下面的内容，直接看可能会有点一头雾水。
3、学习科学的“思维模式”。什么是科学的思维模式？我认为，就是科研。我们在学校学习到的，就是用“已知”的科学知识去解决“未知”的问题。而这整个过程我们称之为科研，也正是科学的“思维模式”。而这个过程中，最重要的应当是论证法，也就是我们语文要求学生掌握的内容，实际上也是全学科都需要学生掌握的内容。我在此适当展示一下这个过程，比如我们以“学生打游戏是否合理”为题讨论下。
首先，我们知道有人说可以，但是更多的人应该是说不可以的。那么我们首先有了两个不同的结论。首先我们看关于不可以的这个结论是如何论述的，即它的论据和论证过程。
论据：影响学习，侵占大部分学习时间，容易让学生心思不在学习上等等，如果要说我还能说很多。
论证：学生主要任务是学习，学习的结果影响他们的一生。而打游戏产生上述影响毫无疑问会影响学生的成绩，从而影响他们一生。人的一生只有一次应当珍惜，所以不应该打游戏。
好了，我们看下这个过程是否合理呢？待我分析如下：
影响学习——影响是一个中性词，有好影响也有坏影响，游戏本身有可取的，也有不可取的。影响学习这种话不能作为负面的论据来使用，以前也有“玩游戏锻炼反应能力”之说，国外也有用游戏做益智锻炼的，因此这个论据并不严谨。
侵占大部分学习时间——上述论证其实隐含了一个假设没有说，这个很多人也会忽视，我把它写出来大家可能有恍然大悟了，这个隐含的假设是“学习成绩与学习时间成正比，投入学习时间多成绩才会上升”。真是这样吗？学习时间应当是高效的，有用的。而且必要的学习时间是不能减少的，根据边际效用递减原则，时间达到一定程度之后投入的精力增多但收益却很少，这时将时间投入到其他方面上，比如运动或者娱乐或者休闲上，得到的收益会大很多。而根据知识的迁移理论和巩固理论，知识的掌握阶段更多是学生们的自我思考时期，而不是做题锻炼和看书背书。因此，正确的说法应当是“必要时间之内的学习效果与投入的时间成正相关，超过限度之后效用递减，直至负值即无用功”，所以这个说法并不全面。
容易让学生心思不在学习上——游戏中花花绿绿的画面和各种挑战与奖励刺激着玩游戏的人，不可否认，我们的学生普遍自控能力较差，无法让自己在游戏时间之外即学习时间段全身心投入到学习中去。因此，注意力不集中，学习效果肯定要打折扣，这样只会导致延长必要的学习时间来进行弥补，所以我们发现才有上面那个论据的产生。
科学的思维模式，就是在分析问题时，收集信息要全面，比如上述的各种情况，我们不能只看坏的例子，也要看到好的例子。有很多人因游戏而沉沦，但也有很多人因游戏而收益，我就见过打游戏很厉害的人考上清华北大的。不能为了自己的“臆想结论”而忽视另外一些反面例子，否则你的结论肯定站不住脚。
论证要有力，比如上述我使用了一些经济学和教育学的理论观点。这些都是已经被论证的结论，因此我可以直接拿过来使用。而且我想，如果你和别人辩论时，使用了理论观点会更让你的说服有力。
结论要全面。比如上述我并没有完全说“学生打游戏是合理的”，而是在分析过程中逐步发现它的合理性与不合理性。这样才能使我们的结论更贴近事实的真相。
好了，最后一步，也是很重要的科学思维模式之一，就是【我们应当怎么做？】
科学是实用的，我们上述的分析一定要有用，不然我们为什么要讨论这个题目？
怎么做——也就是解决方案，那么我们就应当对具体的论据和论点来提。这就是针对性。
影响学习——影响有好有坏，因此我们应当让游戏为我们所用，而不是简单粗暴的一刀切。所以为我们所用，首先就应当甄别，哪些游戏是有益的，哪些部分是有益的。如今游戏水平层次不齐，学生玩游戏应当注重从中获取知识，而不是简单粗暴的消磨时间和发泄情绪。这里，有些益智类的游戏，就很适合。而诸如流行的一些类dota游戏就不太适合，因为我们的学生在目前的阶段还不需要从中汲取战略的大局思想，更何况没有指引的状况下让学生自己去悟的难度实在是太高了。另一些粗暴的射击游戏就更不适合了，并不是说毫无益处，而是负面效果大于正面效果因此予以舍弃。我个人觉得诸如《文明》《物理小游戏》这样的游戏有很适合学生用来了解历史、政治、数学以及相关的知识，这些游戏是值得推荐的。当然你不能以此为理由要求打游戏，因为你要注意的是下一条。
侵占大部分时间——这个应当结合第3个来说，因为我认为学习应当是高效的。高效也就是全身心投入，学习应当是事半功倍，而非事倍功半。比如即使作为成年人，还是有很多人无法做到全身心投入工作，因此我们才有很多方法辅助，比如番茄工作法、GTD等各种时间管理、精力管理策略，这些都是为了高效工作和学习。掌握了正确的方法，就会节约出大量的时间。而休息的时候，自然是想做什么就做什么，当然违反法律社会道德的不行。
心思——这个也就是我们学生的自控能力了。我们的学生普遍自控力较差，不能很好的约束自己。这很正常，因为人之本能如此，我们不能去否认，而是要承认再改正，这才是科学的方法。科学的管理办法，是“疏大于堵”，这是大禹前辈交给我们的道理。关于自控力，可以参考斯坦福大学的那本《自控力》，里面很详细。我们的学生如果能管理好自控力，那么游戏的负面影响就会被再次降低。
想象一下，一个自控力强，学习和娱乐的时间安排都非常合理，而且学习时能够全身心投入的学生，成绩会差吗？这样的学生没有违法，也没有违背社会道德的情况下玩游戏有错吗？
PS：我高考前都是打游戏来放松的，因为我父母很支持我。我在平时的学习时也很能控制住自己，每周学习累了就安排自己一个下午的时间打游戏，除此阶段之外绝对不碰。
所以，你看到了我是怎样科学的分析这个问题，并且给出了我的解决办法。我并不能说我的结论正确，因为目前我只看到这个结论对我有用，因此我需要其他的人给我反馈，这样才能验证我的结论是否正确。——而这，也正是科学的“思维模式”内容之一，不要想当然认为自己都是对的，要用事实和理论说话。
补充完毕。
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（觉得离题的请继续跳过）
怎样快速有效的学习？
1、识记概念、公式、定理。这个过程其实我们自己看书就可以完全掌握了，因为现在的教材已经写得非常通俗易懂了。如果你觉得没有看懂，更多是因为你之前的知识掌握不够牢固，缺乏相应的背景知识。教材的内容连贯性是很强的，所以看不懂就来回反复看。习惯之后你就会发现这一过程可以很快。这个过程中可能你发现对于一些细节知识还是不懂，没关系，反复看，然后仔细思考书上这个结论或者公式是怎么来的，久而久之就会慢慢懂了。我还有另一个个人的办法，就是去通过做题来理解我不太明白的理论，看看它们具体是怎么发生作用的，从而增加对其的理解。基本看懂之后就是每天定时反复快速看，增强记忆的持久力。
2、在应用练习中巩固知识。没错，我们做题目，最基础的就是为了巩固知识，加强我们对概念、公式的理解。利用做题中出现的差错来检验我们对知识的掌握和理解程度。同时还可以体验如何用抽象的知识来分析解决具体的问题。而这也是高考所重点考察的内容。
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（想看结论的还可以继续跳）
科研是什么？科研就是用已被论证的科学知识，用【严谨】的方法，去一步步分解问题，然后得出每一块答案，最后统一它们得到结论，从而验证我们的假设。
科学的工作方法是什么。科研这个东西，抽出外面的层层包裹之后，在其下最本质的内容就是如下：
发现并提出问题
↓
分析问题
↓
提出解决方案
↓
论证方案
↓
实行并验证方案
↓
问题解决
在此过程中，如有结论偏差，对偏差进行上述的流程，如此循环直至最后解决问题。
这个过程和我们的实验课很像，因为实验课的确就是最基础的“科研”。
但是请题主注意，科研的过程中，非常重要的一点就是“分析问题”，如果你不能有效的把问题分解，那么你将无法找到具体研究方法。因为每一个大课题之下都包含着许许多多小问题，每一个结论的产生都是由数个小结论汇聚而成的。
在具体的科研中，我们得出结论的过程总必须是严谨的，每一步必须是周全的。
分析问题中应当把大课题分解成若干更直接的小问题。比如你要做研究中学生的成绩与体育锻炼之间的联系的课题。那么你就应当把问题分解，比如每科成绩，比如体育锻炼的具体种类。最后的小问题可能就如同这样：每天100米跑是否可以有效提升学生对数学中圆锥曲线章节的掌握程度（当然这个太过于具体了）。当你把每个问题都分解完毕之后，接下来的工作就相对容易了。
收集信息必须要全，比如你还是想做那个研究中学生的成绩与体育锻炼之间的联系的课题，那么你就不能在收集数据时只收集男同学的，而是都要收集。为了最后结论的可靠性和说服力，你不能只收集一个学校的，要全国各地甚至是全世界范围内收集采样。（当然你一般没可能做这件事，我们通常都是用统计的方法用样本来估计总体）
论证过程必须是严谨的，你所利用的概念、材料必须都能够验证你的观点。对于不符合你观点的“数据误差”你要能进行充分的说明和解释。这样，你的观点才有说服力。
当然科研中还有另一种，也就是先收集数据，然后观察数据从中找出规律提出假设，再然后就是上面的流程了。
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结论在这。其实我认为，最能体现能力差距的，高考用【试验】来考察学生是最好的。（请注意试验和实验的区别）但是因为我们的知识已经如此发达，所以对学生来说是【试验】的内容其实看起来就是【实验】了。而实验就是最简单的科研，而且实验不仅仅是题主所提到的那些，做题目，做难题依旧是是实验。因为对科研问题的分解过程就是对题目的分析过程，你的科研材料就是公式定理，你的科研分析和论证步骤就是做题步骤，你的实验结论就是题目答案。你的每一步论证必须依靠已知的知识，必须是严谨的、周全的，不能有任何无根据的臆想。
做难题，就是为了锻炼你分析分解问题的能力、收集信息的能力以及严格论证解答的能力。而这些，都是将来科研所必备的基本功。熟能生巧，唯有现在习惯了这一科学流程，才能在将来的科研中得心应手的应用。
所以，做难题对将来搞科研的人来说，是成本最低，也是最快捷有效的锻炼方法了。
回答完毕。
又到一年高考季。
关于化学。作为化竞党，对此有话要说。
装B地说一句，高中化学课本里真心整不出什么难题。个人全部高中课程自习了两个月，做了当年很流行的38套卷，几乎就再也没有碰过高中课本，平常考试刷纪录的不是分数，只是时间，最快纪录是19分钟（考试时间120分钟）交卷，监考老师无奈地说开场30分钟内不让交。哪有难题？
但是竞赛遇到的难题就多了，物化和结构自然是贡献难题的大户，卡诺热机、动力学跟一堆希腊字母的电化学，往死里刷题的经历也有过。但这绝非最难，因为高二自学了微积分，这些题目已然不够做了，计算器算是倒了血霉，省队自习的时候一顿噼里啪啦，那劲头儿就跟摁的不是计算器而是能吐钱的ATM机一样。
眼看没什么难题了，终极大杀器出现了——解谱。
刚开始的时候，解谱其实是非常有乐趣的一件事，红外、质谱加核磁，三张图一对比，再加上题中的些许化学性质描述，基本跟玩一样，有时候紫外还会刷个存在感；偶尔有几个难一点的，也就是什么酯键的氧在羰基哪一边的问题。后来难度加大了，质谱慢慢少见了，心想这没什么，反正基本不怎么看质谱，都看核磁；再后来质谱又回来了，核磁没了，开始手心出汗了，有些基团开始靠蒙了；再后来，核磁倒是也会出现，但是换成了碳谱，而且手性不手性的也要自己去悟了；最坑爹的是，到集训队的时候，解谱经常只给一张红外图，然后演草纸一张张地用，就是刷不出最符合的结果。
大学做实验的时候，有机会实操去打红外光谱，发现红外软件都是带数据库的，打出的图谱都是可以去搜索出一些最符合的备选物，然后自行确认的，质谱、核磁也都有此功能——当时三观尽碎，和题主的想法一样：当年刷的那些难题究竟喵的有什么用！
直到本科毕业工作的第一年，有些想法才慢慢成熟。
当时我们手上有个助剂样品，德国某公司的产品，单价非常贵，只在最终产品里占千分之三的重量，但却占到总成本的百分之十。于是公司研究决定自己去破译开发，也搜了德文专利，但一来人家专利过期还早，二来专利里的范围太宽，根本没法模拟。
这个时候想想还是应该从样品本身去解决问题，那比较直接的办法就是打谱。因为是混合物，质谱跟核磁的结果很没有意义，尤其是寄予厚望的核磁谱峰，如同万丈昆仑连绵不绝，积分线的斜率找不到一段等于零，唯一能看的就是红外，至少能看得出主基团。怀着一线希望，找到做谱的实验室，请他们从数据库里调相似物质，实验室老师无奈地说，能给的话早就跟图一起给了，就是因为搜索的结果不靠谱。。。
后来有个同事说，曾经有个高分子产品的红外谱图，找了位中科院的老太太给破译了其中主要原材料。我表示不信，世上哪有这种神棍？但还是调出原始档案看了看，发现了本故事中最精彩的情节。
老太太是用手写的分析报告，整整两页。依据红外谱图的一些细节，确定了几个大的结构。这些当然是基本功，学过光谱的人都能行。但接下来老太太从这些结构中辨识了几种单体，并且估出比例，然后可能的助剂，一条条全部列了出来。很显然，老太太不会操作电脑，她也完全没有依照数据库，一方面靠的是经验，另一方面是计算与推理。“我艹”，这是我当时心里唯一产生的感叹，默念了足有两千五百二十四遍半。
我专程去拜访了老太太，她家小区门口正好还在修地铁，挖得跟横店片场似的。电话里头她还催呢：你稍微快点，我拿了材料还要去接孙女回家。然后我开着辆破捷达，颇有《甲方乙方》里头那“巴顿将军”开战车的感觉。
谱图给了她以后，她说要等两天。她岁数估计有七十了，个子很矮，面容苍老，说话也不是特别利索。我心里也是有些忐忑：这真的是那个分析报告的作者吗，那上面清秀的字看上去可是很有女神范儿的，就算提前知道是个老太太，心想也应该是赵雅芝那种千岁老太太才对啊。
我说这门口挖地铁乌烟瘴气的，带您一程吧。她上了车，到了一个公交站就坚持不要我往前送了，说孙女会在这一站下车，到时候找不到她。我忽然有些想我姥姥了。
跟所有武侠小说的结果一样，就是这么一位其貌不扬的老太太最后出了一份靠谱的分析报告。就是在这份报告的指导下，我们山寨了德国人的产品。
记得去她那边取报告的时候，从她抖抖索索的手上接过两页信纸时，望着那手写的一堆结构式好奇地问道：怎么就能从一张红外图上看出这么多信息呢？
她说：干了四五十年了，就是猜，然后试，试了不行继续猜。
我若有所思的点点头。
她要表达的重点我明白，就是她解谱的功力有四五十年了。
那，这跟刷难题有什么关系？
很简单，难题之所以难，就在于凭自己现阶段的功力还看不穿，现实中不会遇到，那只是阅历太浅而已，或许有一天就真的碰到了类似问题；这并非出题者要有意刁难你，和“妈和媳妇掉水里先救谁”的所谓难题是不一样的，后者的答案对不对取决于出题者，而前者答案是不是正确则取决于答题者，答不上来，承认自己弱就行了，没有必要再去对出题者说三道四。
至于题主说的考实验，我敢说，化学实验这种东西真的纳入高考范围的话，不知多少人要开骂了，实验真的很靠天赋，先别说合成了，就是最简单的滴定实验就有多少人做不起来，连续滴定八次都过的怎么办？人家很用心，智商也很高，但就是控制不住手。悲催的案例不胜枚举，亲眼见过实验中，最后一步一个误操作毁了所有产品，做到实验室里剩一个人，最后哭着把实验做完，实验老师也陪着一起饿肚子。相比下来，刷点难题算什么。
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评论里提到的几个问题：
1、关于山寨；
我个人选择了产业方向而非纯科研，现在研究的课题也是要做产业化的，目前的产品确实是创新性的，但在企业的时候连竞争对手的背影都看不到啊，因为国内的化工水平实在太落后了，可以移步我回答的另一个问题：为什么中国的仿制能力这么强？ - 孙亚飞的回答
中国人在化工方面的仿制能力算不上很强，还需要很多有识之士大胆地把自己下放到产业中去。
ps，我们山寨获利是商业行为，自然也是给了老太太劳务费的；另外我们的山寨没有侵权，德国人专利保护的是工艺不是产品。
2、关于如何学化学；
这几天收到了几十条私信了，都是问这个问题，好吧，看来化学还是害人不浅，不再装B打击高中生了。
如果为了对付高考，那么要学好化学，个人介绍一个诀窍：建立模型，化繁为简。数学这种纯粹建立在逻辑思维的抽象学科，学得好坏还是要看智商，但高中物理和化学其实都是一些自然常识的理论总结，因为又不可能在高中阶段说得很清楚，所以都是各种理想化的结果。物理还好，理想状态下的公式都显得很完美，比较有条理，化学就不同了，阉割之后好像就剩各种反应，似乎都要靠背了。
但实际上，再怎么阉割，高中化学里出现的化学反应也不可能是凭空捏造的，所以还是有规律可循的。为什么一上高中学完阿佛加德罗就开始学氧化还原？其实氧化还原就是典型的模型设计，这个模型把化学反应简化成了两类：氧还反应与非氧还反应；氧还反应怎么发生呢，周期律决定的，所以接下来就是学周期律，这样看到氧气、氯气之类的物质，首先就应该想到是要去氧化别人了；说化学要背的，像-2价的氧只有还原性而没有氧化性这种事也需要靠记忆吗？非氧还反应主要集中在酸碱盐反应与有机反应（严格来说很多也是有氧化作用的）中，对于非氧还反应就是价键两两拆开再两两重组，好比两对夫妻某种不伦的行为，如果单纯靠记忆想学化学基本没戏，《基础有机化学》那两大本，不靠规律，怎么去记住其中核心的大概两百多种反应？当然中间还穿插了化学平衡与反应速率，这其实就是把物理知识用到了化学反应中，做点书面运算而已。
至于质疑19分钟答完题的，只想说，如果做题的时候已经能把自己想象成出题者的时候，做题时间几乎就只取决于写字的速度。
还有想从事竞赛的，发现曾经回答过如何自学高中化学？ - 孙亚飞的回答
，可以参考。
3、关于实验；
实验看不看天赋，不能光说熟能生巧的案例，还要看一些神人。
个人曾见识过一个例子，滴定考试的时候因为配的样品都够多做一次滴定，以防失误的时候可以删掉无效数据。有个家伙就看准这一点，每一次一上来啪啪啪给滴到终点变色，因为流速很快，肯定会滴过两三滴，他也不介意，也不记数据；然后继续第二次滴，速度仍然很快，快到终点的时候开始慢滴，然后记数据；也就是说，他第一次故意滴过，然后心算大致的未知浓度，然后后面几次得到有效数据。
我们都嘲笑他这是作弊，但实际上这么做还真挑不出毛病，而且速度奇快，我们还在第一次操作，一滴滴地在那儿找终点，他已经基本快把实验做完了。关键是，他这种试错的做法在有些实验中也是一种设计思路。
这就是所谓天赋，一是他有足够好的心算能力，一边做一边算结果才能快；二是手上控制力也足够强，确保后面几次不会出问题。这不是光熟能生巧就达到的。
我把题主的问题仔细读了几遍，我觉得题主问了一个很实际也很常见的疑惑——纸上谈兵的教学方式真的有用吗？以及它对科研来说有实际意义吗？
我的回答是，挺有用的。
没有很多实验经验的同学（比如题主）可能会认为做实验是一件比做题更简单的事情，比如拿两个小球撞一撞呀，拿两种溶液倒一倒呀；或者高级点，弄个带电小球往电场里一丢呀，做个合成制造点冰毒呀，听起来比纸上谈兵光做题有意思多了是吧。
Too naive！
有些人认为动手比动脑容易多了，做实验比做题有趣多了，我现在告诉大家，恰恰相反。动手从来就不容易，需要大量动脑与动手搭配的真实实验更不容易。做实验有比做题有更有意思的地方，但大多数时间却是花费在枯燥、重复的实验步骤上面，甚至是花在事后看来无意义的、错误的实验上面。
最重要的是，如果理论训练不足，实验设计和处理意外实验结果的能力不足的话，一个人大量的时间和努力都会变成无用功。
所谓的小球滑块，如果实验当中都是这等理想问题，大家就该谢天谢地了。真正的物理实验早就不玩种东西了，因为前人早就玩过了。真正的化学实验也不像书上的方程式那么简单，因为随便一点小的失误都有可能导致完全不同的实验结果。真正的生物实验更不靠谱，说好的一个酶能催化一个反应的，它就是敢置书本理论于不顾，胡搅瞎搞一通，让你摸不出个头绪。
说了这么多，我首先说明了这么一个道理，即实验并不比难题更简单，不要太天真了。
接下来的问题是，纸上谈兵对这些复杂的实验有多大的用呢？
如果我说用途非常大，那我肯定是在骗人，因为理论永远要与实践相结合才能发挥出它的作用，光说不练肯定是不够的。举个例子，我们实验室就有人知识量非常大，理论基础非常扎实，但是实验就是做不出来的。如果我说毫无用处，那我更是在骗人，因为正是从这些简单的物理/化学模型出发，一点点培养对物理世界的理解和直觉，一个人才能够在将来驾驭真正复杂而又未知的难题。若是只学了基本概念就去做实验，你是要把科学历史再重现演绎一遍吗？科学的进步是要站立在巨人的肩膀之上的，而不是一代又一代平地重建。而且高中时候的理论学习的深度还是有一些的，尤其是相比于高中阶段所能够进行的实验，更是要深刻许多。
理论基础打好了，后面的实验进行起来就容易多了。如果以我本人的实验为例，我的大部分工作时间不是花在实验室里，而是花在实验设计上面，也就是电脑面前。说白了，就是先纸上谈兵，排兵布阵做好了，再来真枪实干。
举个例子，下面的东西是我的一个实验设计图，里面包含了所有DNA序列的信息，它花了我两个月时间准备，加上两个月时间完成，而且这已经是很罕见的速度了。
按照我的设计图，去合成相应序列的DNA，然后我又做了两个月实验，得到了如下实验产物，也即被我设计成半球形的DNA纳米结构。
如果我的实验设计有问题，那么我这半年的时间就搭里面了。相应地，如果是一个细胞实验的实验设计有问题，那设计者至少一年的时间就搭里面了。如果是一个动物实验的实验设计有问题，那么实验人员几年的青春也就搭里面了。如果是高能物理实验的实验设计有问题，那么不知道多少科研人员，数亿计的科研经费，多少年的心血，就全搭进去了。
纸上谈兵肯定是不行，但是连纸上谈兵的能力都没有，真要上战场那肯定是死路一条。
理想模型容易理解，所以这是在给学生降低难度而不是增加难度。把理想模型转变为实际更为可行的模型，需要大量的时间和经验。如果不是以此为生，花费大量时间来进行真正实际的科学实验是不太值得的。
除了大量的时间成本，高昂的金钱成本是我国中小学还不能大量普及实验教育的另一个重要因素。一本试题多少钱？做一次实验多少钱？
这是另外一个非常重要而又现实的因素。我做上面这单个实验，就需要烧掉几千美金。如果真要让中学生做实验，又有多少家长愿意出资赞助自己的孩子做这些事情呢？我上高中的时候能做上几次实验就已经很不错了，而且也都是闹着玩的。（当然我搞物理竞赛的时候去大学里面做实验就另当别论了。）
不仅如此，在中国，学校如果让学生跑步跑出问题了，家长都要去学校闹事，新闻记者更是要找机会大肆宣扬——那就更别提出点实验事故了。中国的学校就算是有钱恐怕也不敢玩这么大。
现在我们再看看题主原本的问题：类似于物块在斜坡上划来划去，几个弹簧求瞬时速度，拿绳子吊物体受到几个力的 ，高中物理那些难题科研的时候会遇到吗？还有高中化学那些超难的解答题 ，真正做实验时有用吗？为什么考试这些难题非得笔试而不是做实验？ 我认为，考试考点书中基础概念就够了，然后让那些对某方面有兴趣的人去研究那方面，然后考试时应该靠动手实验 ：给一张白纸，将实验步骤记录下来，自己动手，再判定分数。现在考那些超难的题 ，我们不能做实验，只能推断，这样有用吗？
我相信大家已经知道它的答案了。如果你身边的同学有类似的疑问的话，你不妨给他看看这个回答。
虽然杀鸡用了牛刀，不过如果能用这鸡给大家炖一锅好汤的话，也算是值了。
谢谢 @袁霖
同学的邀请！
其实别的答主很多都说得很有道理了！高中物理和化学，真的真的真的真的是没有难题的；数学可能会有难题，那也是因为高中生所掌握的数学工具不是很强大的缘故。
至于高中物理和化学的难题有没有用，如果从锻炼科研人才的角度来说，我觉得确实没什么大用，不是说那些难题太难，而是那些难题太简单了——而且高中物理和化学课程设置的目的也就不是为了锻炼什么科研人才的——本科教育才是筛选出科研人才，从研究生开始才是真正的锻炼科研人才的了。
其实题主认为高中的理科题目难并不是什么不可饶恕的问题，任何人都有权力觉得这些题目难。但是看题主明显是想将来搞科研的，那如果再觉得这些东西“难”，或者没有意义，就有点说不过去了。
我还是尽量用不太尖锐的语气回答吧。
1.对于力学问题类似于物块在斜坡上划来划去，几个弹簧求瞬时速度，拿绳子吊物体又几个力的 ，高中物理那些难题科研的时候会遇到吗？
我只能说高中力学的题目已经把实际力学问题简化得不能再简化了，连摩擦力，空气阻力都给你简化了，几乎所有东西都是刚体了，还要怎么样？实际力学问题只会比高中的所谓的“难题”复杂千万倍都不止。学会受力分析，学会一些基本的系统思考方法，这是做力学科研最最最最基础的条件了。
有关这个的问题，建议你去看 @元穆
前辈的回答：高中物理、化学、数学那些难题对搞科研的人来说有用吗？ - 元穆的回答
这是对这个问题的最好最形象的解释了，看完了你就不会有这个疑问了，当然前提是你能够有耐心看完的话。如果你连 @元穆
前辈的回答都不能接受的话，那就说明你并不适合做物理科研——这条路确实以后可以不用想了。
2.对于化学的理论的问题
化学是我本行了，这边能够多说一下。
其实高中化学题目也基本简化到头了，甚至简化得不能称之为化学了。这个也是没办法的事情，因为高中自然科学教育就是常识教育——对了，题主觉得根本没有用的难题，其实也仅仅仅仅是常识教育而已：最大的作用是让你能够更有效的使用微信、微博这样的高科技网络产品，自觉过滤那些经不起推敲的废物式的心灵鸡汤或者养生学或者伪科学等等。
高中化学推断题对科研有用吗？当然有用，任何实验都是要理论去指导的。不需要理论指导、不在实验之前预计实验结果，直接把一堆试剂兑一块爱咋咋地，那根本就不叫化学，甚至连炼金术都算不上——炼金术也需要理论指导。高中化学推断题，恰恰是预测实验结果的入门。
你觉得理论一点也不重要，试试就可以了？万一配出来的东西是炸药？万一配出来的东西有剧毒而且“腾”一下就冒出来了？如果你连推断都觉得困难，什么物质和什么物质混在一起应该生成什么、可能生成什么都不知道，那你怎么敢去做实验？有谁敢放你进实验室？
3.化学实验到底是怎么做的？
这才是重点。
知乎还好，别的地方有一点很可怕的情况就是太多人把化学实验浪漫化了。尤其是中学生，尤其是成绩比较好的中学生最容易产生这样的情绪——他们会认为化学实验室是一个非常浪漫有趣的地方，每个反应都非常好玩，每天都有新的乐趣。
真正的化学实验是浪漫的吗？对于一个熟练掌握化学理论的人来说是的，但这是一种理性的浪漫。但是对于绝大部分化学理论知识匮乏的中学生来说一点也不浪漫——因为化学实验根本不像一般的中学生设想的那样，很多反应没有颜色变化，也不发光发热，甚至连明显的现象都没有；化学实验室每天占用时间最多的工作甚至不是反应本身，而是反应产物的分离。你要是见过过柱子，你就会明白，化学实验并不是那种想当然的浪漫。
所以很多时候在网上网下看到很多高中生愤慨的指责学校不开实验课，其实心里是比较复杂的——当然这些孩子都是化学的未来，我的复杂的心态并没有指责的意思，只是说看到很多可能并不喜欢化学但是被对有趣的化学实验的憧憬蒙蔽了高中生一批批的跳进化学科研的大坑里很难受。但是，如果有人说高考应该考实验技能，那我就要反对了。
为什么要反对？因为一个人化学科研水平的高低，无法仅仅通过实验技能来快速的、定量的衡量。比如你做一个实验，别人也做一个同样的，都做完了，你凭什么比别人分高？或者，别人又凭什么比你分高？你觉得应该看什么？产率？我能告诉你同一个实验同一个人上午做下午做产率都能千差万别吗？或者和跳水比赛、艺术体操一样，来五个老师，打难度系数分？动作分？然后去掉一个最高分一个最低分？那一次高考得要多少个化学老师？而且我能告诉你我找一个农民伯伯培训两个星期他过柱子比你肯定过得好，而且还不带抱怨的吗？但是我能说这个农民伯伯化学水平比你高，比你更适合搞科研吗？
所以提实验问题都是抬杠——我朝高中化学实验教学推不开的原因并不是因为理念不对，而是因为成本问题，很多地方中学没钱，而化学实验偏偏需要很多很多钱（哪怕是高中生做的实验），所以就只能在理论和实验技能中选一个对高中生来说更加重要的了：那就是理论啊。
那么，实验技能不重要，什么重要？设计实验的技能，与在实验中发现问题、分析问题、解决问题的技能重要。这恰恰是高中化学的后面的大题和推断里经常出现的东西啊！小明拿什么东西和什么东西混合，blablabla....然后并没有得到预想的结果，请你说说为什么？小红拿着两种未知物A和B混合，发现又生成了沉淀又生成了气体，请你说说A和B可能是什么？
不就是这个吗？这种题目类型恰恰是在弥补高中化学实验教学推不开而造成的影响，恰恰是在模拟科研中经常出现的问题啊。
4.应试教育没有问题吗？
有的，但是问题不在题主所指责的点上。本朝的基础教育的最大问题在于根本没有让大部分中学生有一个对待考试、对待理论的正确的态度——所以才会有这样的问题，才会使得我朝的高中生出现了两个异化的类型：
1）只会考试，不知道考试和理论对科研有什么帮助；
2）只会攻击考试，不知道考试和理论对科研有什么帮助。
所以实际上这两种人是一类人。而知道考试和理论对科研有什么帮助的，大部分后来都真的在做科研了。
这个问题有点意思。用我自己的经历来解释吧。
某企业需要设计全新的生产线，并且时间十分紧迫：全套生产线设备的设计时间只有3个月，制造、安装和调试的时间只有4个月，7到8个月后，全新的生产线就要投入生产运行。
我负责设计生产线的热工仪表及自动控制，以及退火切割流水线。
我读的是自控专业，但工作与化学和化工密切相关。我只能从头开始研读化学。
首先翻开的当然是高中化学课本。用了3天快速复习性浏览后，对化学有了一些认识；接着翻开《普通化学》课本，阅读后发现与高中化学有显著不同：《普通化学》阅读后能知晓化学动力学的来龙去脉，还可以利用能斯特方程式解析问题。
我的第三本和第四本书分别是《无机化学》和《物理化学》，还有一本《玻璃工业的装备和技术》，不过这些本书已经是挑着阅读了，已经没有时间让我沉下心去安心读书。
某日，负责工艺的副总工来找我，期望将来的生产线能生产金星玻璃。所谓金星玻璃，就是若干种金属氧化物形成玻璃态后，在它的内部形成极为极小的（微米级）金属晶体，它的视觉效果十分独特：正面看就是一块透明的玻璃，看不出任何异样。但从侧面看，或者在阳光下看，它的内部有许多细小的彩虹光点，十分美丽。若细看，肉眼却看不见这些细小的彩虹光点来自何处。据说，此金属颗粒是金属铬的结晶。
这种玻璃如何制备和生产，大家都一无所知，而副总工也只是在国外的工业博览会上见到而已。
玻璃，是很奇妙的。它其实是几种金属氧化物未结晶而冷却的形态。所以，玻璃又叫做固体的液态物质。一旦物体形成玻璃态，它就会变硬变脆。例如铁，如果让它也出现玻璃态，它的硬度会非常大。
玻璃有钠钙硅系玻璃，有硼系玻璃，有铅系和纯石英玻璃等等。钠钙硅系就是我们寻常见到的建筑玻璃；硼系则多用于制作化学实验容器；铅系虽然软化点低，仅仅才200度，但因为会析出铅，目前已经极少出现了；最高档的就是石英玻璃，一般用于制作高档玻璃制品，和各种镜片，甚至天文望远镜等等。
我在电炉中按硼系制备了玻璃载体，然后把氧化铬加入其中，但玻璃冷却后却变成橙色的不透明物质，并没有呈现金星态。说明氧化铬已经熔融到玻璃载体中了，未结晶成细小金属体。
高中化学课本讲过元素的氧化和还原。不过，那都是在水溶液中实现的，而我们却要在近800度的玻璃熔融体中让金属还原，显见，中学的化学课本知识没有太大的价值。
仔细阅读《无机化学》后，明确控制玻璃液的酸碱度是关键。但在测量玻璃液酸碱度方面，却可以利用玻璃液表面的气体氧化气氛来实现，于是我利用氧化锆气体分析仪来辅助测量，再配套自控设备来控制气氛性质。
和几位工艺工程师探讨后，发现不得要领。这几位工艺工程师们的动手能力极差，只会纸上谈兵而已。
公司只给我很少的一点研究经费，买不起专用的大功率马弗炉（电炉）。我用角钢、耐火材料、硅碳棒、石棉等等自己建造了一台功率达200kW的电炉。这台电炉的最高使用温度为1250度，温度偏差为5度。
这台电炉的制作与高中的数理化是否有联系？答案是否定的，虽然硅碳棒的发热的确是按 来取值的，但因为硅碳棒的电阻率随温度升高会发生变化，并且在800度时达到最大值。同时电路的控制采用了晶闸管，控温采用PLC实现高精度程序控制。显见，它的理论知识与高中知识相比要复杂很多，基本上没有共同点。
真难！
首先要有合适的实验坩埚容器，它在900度时不会塌陷，也不会与硼玻璃熔融体发生反应。不知道跑了化学试剂供应公司多少趟，才找到合适的容器；制备合适温度的硼玻璃载体，则要控制钠的含量。用优选法选择了若干碳酸钠的配方值，结合《无机化学》和《建材玻璃制备》等书籍说明，经过实验得到较好的钠配方；要添加铬的配分量，首先用重铬酸钾测试，结果钾的出现降低了硼玻璃的熔点，改变了参数值，不得不先对重铬酸钾处理，使得它变成氧化铬，再加入到测试硼玻璃中。
也不知道失败了多少次，当我最终得到金星玻璃样本时，别提多高兴了。拿给大家看，人们在传看后问我，是如何得到的？我只能把成就归功于这台电炉。
副总工高兴之余，还专门给我签发了一年特别奖。
人们认为，金星玻璃的研制关键技术在于这些专业的测控设备上。但我知道，其实更多的技术窍门在具体制作过程中，而不是这些测控设备，以及化学表达式。
从此以后，我的寻常工作用语中大量出现化学元素，以及它们的反应式。从这一点看，倒是和中学化学课有点类似。笑！
尽管我后续实现了金星玻璃的产品化过程，但制品透明度欠佳，毕竟它存在结晶过程。产品化过程中，巧遇一位武汉某高校的老师，他教授的课程就是建材玻璃。在他的帮助下，经过努力，最终实现了很好的透明化，并制定了完整的工艺过程。
可惜的是：企业认为这种玻璃应当属于工艺玻璃的范畴，而并非大众产品，所以把全套技术方案封存起来作为技术备选，我只是拿到了发明专利而已。我在企业没落之前离开了这家国企，而现在，这家国企已经不存在了。这项技术就这么消逝了，想想都十分难受。这一切，只能保存在记忆深处了。
这个例子只能讲到这里了。结论是什么？
高中的物理、数学、化学对于搞科研的人来说，是有用的。但中学课程过于基础，对于具体的项目和工程来说，中学知识可以说连门坎都还没有越过。
那么是不是说高中的这些知识就没有用了？答案是否定的。高中课程为我们打开一扇窗户，让我们能一窥科研的面貌，意义十分重大：有志者就能从这一扇窗户建立自己的梦想，假以时日，说不定真能梦想成真呢！
我们再来看看中学的那些难题。这些难题对于科研有多大用处？我认为关系有一些，但不是太大。难题是专门为学习和理解这些初等知识而设计的，与科研没有太大的关系。
其实任何一个行当都有难题，只不过性质不同而已。
我认识的一位著名的某大学数学教授。有一次去他家玩，他带着唏嘘的口吻对我说：他家孙子的奥数数学真难，他想了一个星期都没想出来，而孩子却仅用数分钟就给出结果。当这位教授求出解答后，还专门打电话给我，以期获得我的点赞。
看过一本讲分形与迭代的书，里面就引用了一道奥数题，内容大概是：老王早上七点从山下不停歇走到山上，刚好是晚上七点。第二天他早上七点从山上按相同的路径不停歇地走到山下，正好是晚上七点。问这两次行程中是否存在同一个时间到达同一个地点？答案是肯定的。
此点又叫做函数迭代的凝聚点。
我们用计算器中任意给一个数，然后用余弦的弧度计算求的它的余弦值，然后再求结果的余弦值，接着继续求余弦值，并一直持续下去，我们会发现最终值会固定在某个值上。这个值就是余弦函数迭代后的凝聚点，也即：0.73908……。
为何正弦函数没有此特性？函数迭代与直线Y=X有何关系？
最奇妙的是用复数来做迭代，它会呈现自相似现象，而它的图像就是分形。
函数的迭代在编程语言的设计中很重要，但我们普通人未必能从这道题想到程序语言设计。因此，在我们看来，这两者之间没有什么关系。
从我的实验来看中学化学的氧化还原理论，以及从分形来看那道中学奥数题，它们之间有关系吗？只能勉勉强强地说，好象还有这么一点点影子吧。但形似并非神似，高中的难题只属于高中课程，与科研并没有多少必然的联系。